• 콘크리트학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.131-141
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• 2010

이 연구에서는 GFRP 보강근의 정착길이 설계식을 제안하기 위하여 실험적 연구를 수행하고 실험결과의 통계적 분석을 실시하였다. 총 104개의 수정인발실험을 완료하였으며 실험변수는 보강근의 묻힘길이(보강근 지름의 15, 30, 45배), 순피복두께(보강근 지름의 0.5~2.0배), 상부근 효과, 보강근 종류(국내산 2종, 국외산 1종 등 3종) 및 보강근지름(D10, D13, D16)이었다. 수정인발실험을 통해 얻은 실험 결과 평균부착강도를 결정하고, 평균부착강도에 대한 2변수 선형회귀분석을 실시하였다. 2변수 선형 회귀분석의 결과에 대하여 5% 분위수를 적용하여 보수적인 방법으로 정착 길이 설계식을 제안하였다. 이 연구의 제안식과 ACI 440.1R-06 식을 비교하였다. 순피복두께가 $1.0\;d_b$를 초과하는 경우 이 연구의 제안식이 더 경제적이고 순피복두께가 $1.0\;d_b$ 이하인 경우에는 이 연구의 식이 더 보수적으로서 이 연구의식을 사용하는 경우 보다 경제적이고 안전한 설계가 가능할 것으로 판단된다. 피복두께는 GFRP 보강근의 부착강도 발현에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.611-618
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• 2008

CFRP (carbon fiber reinforced polymer) 긴장재는 PS 강연선의 부식문제를 해결하기 위해 대안으로 사용될 수 있다. CFRP 긴장재는 횡방향 압력 및 응력집중에 취약하므로 기존의 PS 강연선에 적용되는 정착시스템의 적용은 조기파괴 등으로 인하여 믿을만한 내하성능을 주지 못한다. 따라서 CFRP 긴장재를 정착하기 위한 알맞은 정착장치의 개발이 필요하다. CFRP 긴장재용 정착구의 주된 형태는 쐐기형, 부착형 및 압착형으로 구분되며 이들 형태는 CFRP 긴장재에서 발생되는 조기파단을 방지하고 국부응력을 적절히 분산시키기 위한 목적으로 개발되고 있다. 본 논문은 CFRP 긴장재를 정착시키기 위해 압착형 정착방식을 적용하여 응력집중을 완화시키기 위해 슬리브 내외경에 변단면을 적용하고, 변단면 길이에 따른 압착형 정착구의 정착성능을 고찰하였다. 실험결과 정착구의 성능은 슬리브 제원과 압착력에 크게 좌우되는 것으로 나타났고, 응력완화구간을 갖는 슬리브는 응력집중을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.375-384
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• 2005

본 논문에서는 철근과 콘크리트 사이의 부착강도에 영향을 미치는 철근 마디의 효과를 실험적으로 연구하였다. 높은 마디면 적 철근에 관련된 기존 연구결과에 따르면, 철근과 콘크리트 사이의 부착강도는 철근 마디의 높이와 간격을 조정함으로써 향상시킬 수 있는 것으로 나타나고 있다. 그러나, 정착 및 이음길이 산정과 관련된 현행 국내 설계기준에서는 이러한 철근 마디모양의 효과를 반영하고 있지 못하다. 따라서, 본 연구에서는 철근의 상대마디면적이 부착강도에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 본 논문에서는 크게 2 종류의 실험적 연구를 실시하였다. 철근의 직경과 상대마디면적(0.112${\~}$0.162)의 효과를 분석하기 위하여, 30개의 보단부형 부착시험체와 12개의 단순보형 겹침 이음 시험체에 대한 실험을 수행하였다. 각 실험의 결과는 변수의 일반화과정을 통하여 ACI 408 위원회의 제안식과 비교$\cdot$분석하였다. 본 연구의 실험결과, 철근과 콘크리트 사이의 부착강도는 철근의 직경과 상대마디면적에 비례하여 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 휨균열의 발생이나 부재의 파괴양상에는 상대마디면적의 효과가 거의 없는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.393-400
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• 2011

최근 구조물 설계개념의 변화로 사용응력 수준이 높아지고, 시공 및 경제성의 이유로 고강도 재료의 활용이 증가되고 있다. 그러나 고강도 철근을 사용하면 정착 및 이음 길이가 증가하게 되어 시공성이 저하되고 상세 설계의 어려움을 유발할 수 있다. 이에 따라 이 연구에서는 고강도 철근의 정착 및 이음 길이를 단축시키기 위하여 철근 마디형상의 변화가 부착 성능에 미치는 효과를 분석하도록 하였다. 기존 철근을 포함하여 마디의 형상을 개선한 총 5개의 단순보형 실험체를 제작하여 실험하였으며, 각 실험체는 경간 중앙부에서 겹침 이음되어 부착 파괴를 유도하도록 설계하였다. 실험의 결과는 부착강도, 하중-처짐 관계 및 균열의 관점에서 분석하였으며, 기존 연구자들의 부착강도 관련 설계 및 제안식과 비교 분석하였다. 실험 결과 마디면적비가 증가된 철근은 보통 철근보다 약 11%의 부착강도 향상을 나타내었으며, 마디면적비가 같더라도 높고 낮은 마디를 혼합한 경우에는 23%의 강도 증가를 나타내었다. 또한, 부재의 처짐, 균열의 개수 및 균열폭 등 사용성 관점에서 살펴볼 때, 개선된 형태의 철근은 보통 철근과 유사한 거동을 나타내어 현장적용에 큰 문제가 없을 것으로 분석되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.131-141
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• 2002

지하주차장을 PC화할 때 각각의 부재 접합상태에 따라 설계방법 및 시공방법에 많은 차이가 발생하게 된다. 특히 PC 벽체를 상호 연결하기 위한 접합부에서 수평철근을 겹침이음 방법에 의해 접합하는 경우, 수평철근의 이음길이를 충분히 확보하여야 하기 때문에 시공성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, PC 벽체 수평철근의 돌출길이를 최소화하기 위하여 철근 비부착 기법 및 철근 절단 기법을 적용하는 것을 본 연구의 목적으로 하고 있다. 즉, 철근 콘크리트 부재에서의 위험단면의 위치는 일반적으로 부재의 단부가 되고, 철근의 정착길이는 이 위험단면으로부터의 길이가 된다. 그런데 위험단면의 위치를 비부착 철근 공법 및 철근 절단 공법을 사용하여 부재 안쪽으로 이동함으로서, 수평철근의 정착길이를 최소화시킬 수 있다. 본 연구에서는 철근 비부착 기법 및 철근 절단 기법의 적용 가능성을 파악하기 위해 5개의 실험체를 실물크기로 제작하여 실험적 연구를 실시하고, 절단 철근 및 비부착 철근이 시험체의 거동에 미치는 영향을 비교 및 분석한 결과, 위험단면의 이동을 위하여 철근 비부착 기법 및 철근 절단 기법의 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.859-862
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• 2008

본 연구는 GFRP 보강근의 정착길이 산정식을 제안하는 것이다. 정착길이 산정식을 제안하기 위해 인발실험을 실시하였다. 실험변수는 묻힘길이, 피복두께, 보강근 직경, 보강근 종류이다. 묻힘길이는 15d$_b$, 30d$_b$, 45d$_b$로 하고, 순 피복두께는 0.5d$_b$, 1.0d$_b$, 1.5d$_b$, 및 2.0d$_b$로 계획하였다. 사용된 보강근은 모두 3종류(국내 2종, 국외 1종)이고 보강근 크기는 D10, D13, D16이다. 실험은 겹침이음된 GFRP 보강근 양 단부를 동시에 인발하여 최종파괴에 도달될 때까지 GFRP 보강근에 하중을 가력하였다. 인발실험을 통해 얻은 결과를 토대로 각 변수에 따른 GFRP 보강근의 부착특성 및 평균부착응력을 산정하였으며, 실험체중 쪼갬파괴된 실험체만을 선택하여 회귀분석을 통해 정착길이 산정식은 제안하였고 ACI 440.1R-06에 제안하고 있는 식과 비교하였다. 본 연구를 통해 제안된 회귀분석에 의한 제안식을 근거로 겹침이음된 GFRP 보강근을 이용한 휨 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.186-195
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• 2010

본 논문은 SC합성보에 정착구의 높이, 새들의 형태, 가력시점을 변수로 하여 비부착 포스트텐션 보강을 하고 휨실험을 통해 보강방법을 평가하여 적절한 보강방법을 제시하고자 하엿다. 실험결과 보강 전 SC합성보의 최대내력은 실험값/이론값이 0.97로 나타났으나 보강 후는 1.00~1.21로 나타나 보강효과를 확인할 수 있었다. 변위 및 변형률 분석결과 정착구의 높이 및 가력시점에 상관없이 보강 후 중립축에 정착구를 설치한 D120계열 실험체가 최대하중이후 급격한 하중저하 없이 변위가 지속적으로 증가하며 각 부분의 변형률도 비교적 적게 나타나는 안정적인 거동을 했다. 보강효과면에서 선 가력 후 보강한 SCR-UD120실험체가 보강 전 SC합성보에 비해 최대내력이 1.72배 증가하여 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.511-518
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• 2009

본 연구에서는 콘크리트와 철근과의 부착강도에 영향을 미치는 요인 중 철근의 위치를 수평하부철근(Horizontal reinforcement at Bottom position, HB), 수평상부철근(Horizontal reinforcement at Top position, HT), 및 수직철근(Vertical reinforcement type, V)으로 변화시킨 시험체를 제작하여 3수준의 콘크리트 강도 변화(30, 50 및 70 MPa)에 따른 고유동 자기충전 콘크리트(High flowing Self-compacting Concrete, HSCC) 및 일반콘크리트(Conventional Concrete, CC)와 이형철근의 부착 특성을 비교 분석 하였다. HSCC 및 CC의 상부근 철근계수를 평가하기 위하여 HB/HT 철근의 부착강도비를 측정한 결과 50 및 70 MPa의 경우 HB/HT의 부착강도비는 1.3이하로 나타났으며, 30 MPa의 경우 HSCC 및 CC에서 각각 1.2 및 2.1로 나타났다. 따라서 HSCC 30, 50 및 70 MPa의 경우 콘크리트구조설계기준(2007) 정착길이 설계시 상부근 계수에 제시되는 수평상부철근에 대한 정착길이 보정계수를 CC의 1.3보다는 감소시켜 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권1호
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• pp.117-125
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• 1995

철근과 콘크리트의 부착성능에 영향을 미치는 인자들을 평가하기 위하여 부착실험을 수행하였다. 주요변수로는 콘크리트의 압축강도($f_c$'=340, 460, 650, $904kg/cm^2$), 콘크리트의 피복두께(25, 38, 51, 105, 110mm), 철근의 직경(D13, D22)으로 하였으며 구속철근의 효과와 철근간격은 고려하지 않았다. 철근이 일축인장력을 받을 때 철근의 전 부착길이에 걸쳐 응력이 일정하다는 가정하에 32개의 실험체를 제작, 실험하였다. 각 실험체별로 파괴모드를 고찰하였고, 부착응력.변위관계를 통하여 변수의 영향을 평가하였으며, 실험결과에 다른 최대부착응력을 ACI 규준의 상한선($700kg/cm^2$)을 초과하여도 부착응력 및 최대 부착응력이 증가하는 것으로 나타나 콘크리트 압축강도 상한선을 초과하는 경우 정착길이 산정시 압축강도 증가에 따른 영향을 고려하여야 하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.454-462
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• 2016

지오폴리머 콘크리트는 콘크리트 생산과정에서 발생하는 이산화탄소 배출을 감소시킬 수 있는 대안의 하나로 고려되는 새로운 건설재료이다. 지오폴리머 콘크리트의 재료 개발 및 재료 특성 연구는 많이 진행되고 있으나, 이의 구조부재 적용에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이 논문은 지오폴리머 콘크리트에 매입된 철근의 부착특성에 대한 것으로 압축강도 수준 20, 30 및 40MPa 지오폴리머 콘크리트에 대하여 공칭지름 10,16 및 25mm 철근을 매입한 실험체에 대한 연구를 수행하였다. 총 27개의 시험체를 제작하여 EN10080의 규정에 따라 부착강도 및 부착-슬립 관계를 계측한 내용을 정리한 것이다. 실험결과에 따르면, 압축강도 증가에 따라 부착강도가 증가하는 것을 확인하였고, 일반 콘크리트와 유사하게 철근의 지름이 증가함에 따라 부착강도는 감소하였다. 또한, 이 실험의 결과에 근거하여 지오폴리머 콘크리트에 매입된 철근의 기본 정착길이 산정식을 제안하였다.